浅谈高速加工对CAM软件的要求

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1、CAM的意思是计算机辅助制造，也就是使用这样的“软件”，配合上好的机床和刀具系统，高速和高效地加工出合适的零件。使用好CAM实际上比使用好所谓CAD（计算机辅助设计）在对于人的素质方面会要求更高。使用CAD的软件时只要有一台个人电脑就行，而对于CAM来说，操作者不但需要具备电脑知识而且需要具备工艺知识、加工经验，了解加工母机的性能、了解装夹零件的要求、了解测量和检测、了解刀具性能…对于CAD系统來说，一旦设计错误（指的是尚未捉交加工制造前），可以完全推倒重来或进行某些局部的修改和调整，损失的只是时间；对于CAM來说，如果在加工时一口发牛错误，损失的不仅仅是时间，还会冇毛

2、坯的报废、刀具系统甚至是机床母机的损坏。所以，以英国Delcam公司为代表的世界上著名的CAM软件提供厂商，一宜在致力于CAM系统高效加工为安全性的研究。一个真止意义上的好的CAM软件，不但需要从计算机应用角度上的“易学易用"、从牛产加工工艺要求角度上的“多种加工策略"，还要有从安全角度上具备各种“碰撞干涉和预测检查”功能，使尚未开始进行一个零件加工走刀时，整个“加工系统"-这里包括机床、刀具、装夹、加工刀路、毛坯、检测装置等・处于完全“一致叩勺状态，这样才能保证加工出来的零件符合要求。机械CAM方面的软件涉及了加工制造的方方面面，从工作母机上分，有车铳创磨到电火花、激

3、光加工等；从加工类型上分，有成品零件加工和模具加工等；从工艺上分，有粗、半精和精加工等。一个CAM的软件绝对不能涵盖以上所有的要求。在下面，笔者希望通过从“高速加工対CAM软件的要求”这个角度出发，探讨一下一个优秀的数控编程CAM系统是应该如何“匹配”高速机床以及刀具系统的功能，使其能“最大限度地发挥”加工效能的。也就是“如何选择最好的（高速铳加工）CAM软件”。首先回顾“高速加工'‘的定义:•高速加工并不是使川更高的主轴转速和更快的机床进给來加工原来的刀路；•高速加工是小切削恒定负荷，快速走刀；•高速加工是充分发挥高速机床和刀貝-的切削效率；其次从高速加工的特征上來分

4、析：•高速加工需要使用非常高的刀尖切削线速率，主要來H主轴转速和刀具尺寸；•高速加工需要更多的加工工序，即每次切削的深度都相对的浅，•高速加工可直接加工淬火材料；•高速加工需要恒定的机床负载/恒定的材料去除率；•高速加丄时应避免尖角运动；再从加工工序上比较传统的方法：以加工模具为例，高速加工一般只需要5道工序，即毛坏淬火处理、粗加工、精加工、超精加工和局部抛光；而传统加工则需要8道以上的工序，即毛坯退火、粗加工、半精加工、淬火处理、电极加工、电加工、局部精加工和人工抛光。就仅仅以精加工而言，尽管采取了非常小的切深，髙速加工吋材料去除的速度应为传统加工的4倍以上，这样提高

5、了加工的速度，并且省去了钳工手工打磨的时间，且T件表面加工质量的提高还省掉了修光和点火花等工序的时间。我们从另一个角度来看看哪些因索会影响高速加工。首先是高速加工的“载体”-机床。高速机床加工的效果主要取决于机床自身的加工性能，包括机床的刚性、平衡性和内在楷度。针对不同的加工要求，要适当地选择机床加工场地的人小、具有高速及预处理能力（向前看）的数控系统、保证低速的高扭矩和高速的切削力的机床主轴、座标轴的驱动装置、导轨设计、冷却处理技术和精密位置测量技术等，还要根据被加工工件的体积、硬度、儿何形状以及排屑虽等情况，适当选择加工轴的数屋，使加工过程中机床一直保持着优良的动态

6、性能和稳定性。即使在同一个车间里，加工一个零件所需的机床轴数和同，也仍要根据不同的需要选择相应的机床进行加工。对于高速加工时刀具的选择上也大冇文章所做。一般来说，刀具以及刀夹的加速度都要达到3G以上，刀具的径向跳动耍小于0.015毫米，而刀的长度不能大于4倍的刀具直径。根据著名的瑞典刀具供应商SANDIVK公司的实际统计，在使用碳氮化钛涂层的整体硬质合金立铳刀（58HRC）进行高速加工铳时，粗加工时的刀具线速度为约每分钟100米，而粕加工和超粹加工吋，其线速度超过了每分钟280米。这样对刀具的材料（包括硬度、韧性、红硬性（高温状态下保持切削性能）），刀具的形状（包括排屑

7、性能、表面精度、动平衡性等）以及刀具寿命都有很高的要求。冇了“高技术”的机床（高主轴转速和高进给率）和高速刀具系统，人们就要更加关注高速加工时使用的加工方法或工艺，來保证零件加工表血质量和减少加工时间。例如対自由曲血的加工，要保证尽可能长时间地连续运动，以便在整个轨迹上进行高速加工；对于平坦面零件的铳加工，需要有专用粗/精加工策略，能够完成从毛坯外进刀并使用处标面來保证5轴加工面的定位；对于航空工业中对铝合金类薄壁零件的加工，需要充分考虑小切深切削力比较小，这样，工件在加工中才不会变形，还有较高的切削效率等等。高速加工有着与传统加工不一样